物理學家提議替代黑洞,物理學家已經將量子力學概念與廣義相對論結合在一起,從而找到了替代黑洞奇點的新方法。
當您跨過兩個黑洞的假設選擇時,您會得到什麼?,這是一個自洽的半經典相對論恆星,發表了有關恆星命運的新數學模型。
當大質量恆星的壽命終止時,它會發生超新星飛行,留下一個密實的核,按照傳統的思想,該核將繼續坍塌以形成中子星或黑洞。特定恆星的命運取決於其質量。中子星在量子力學簡併壓力的排斥力和引力之間找到平衡,而更多質量的核坍塌成黑洞,無法抵抗自身引力的巨大吸引力。
排斥重力
現在,Carballo-Rubio向混合物中添加了一個額外的力:量子漲落。量子力學表明,虛擬粒子會自發地出現和消失-可以在真空中最佳地測量效果,但這些波動可能發生在時空的任何地方。可以將這些粒子視為正能量和負能量的波動,這些波動在正常情況下會抵消。但是緊湊物體的極端重力打破了這種平衡,有效地產生了負能量。這種負能量會產生排斥力。
自1970年代末以來,人們就已經知道由於引力場而引起的量子[漲落]的存在。但是物理學家不知道在坍縮的恆星中如何考慮這種影響。
Carballo-Rubio派生的方程式,它結合了廣義相對論和量子力學,從而解決了量子漲落。此外,他發現了解決方案,該方案可以平衡可能產生黑洞的恆星質量的引力和負重力。這些緊湊的物體被稱為「半古典相對論星」,它們在自身的重量下不會完全坍塌以形成事件視界,因此不是黑洞。
混合星
有趣的是,Carballo-Rubio的半古典相對論性星具有先前提出的黑洞替代方案的標誌:引力星和黑星。
引力星和黑星也包括普通物質和量子漲落。但是,當最初提出這些想法時,尚不了解包含量子波動的方程,因此,理論家Carballo-Rubio的恆星從基於已知物理學的一致方程組中自然而然地出現。
重力星和黑色恆星的結構不同:在重力星核中,大的量子漲落將普通物質向外推動,從而在表面形成超薄殼。另一方面,黑星在其整個結構中平衡物質和量子漲落。
Carballo-Rubio的明星就像之前兩個想法的混合體。一方面,物質和量子[漲落]都存在於整個結構中,就像黑星模型一樣。另一方面,恆星顯示兩個不同的元素,即核心和超薄殼,就像在引力星模型中一樣。
穩定性問題
這些雜星是否存在於現實世界中尚有爭議。Carballo-Rubio的解決方案不包含時間,因此尚不清楚此類恆星是否會保持穩定或迅速變形成其他形狀像一個黑洞。
這樣的解決方案顯然對小擾動是不穩定的。
如果Carballo-Rubio可以證明他的半經典相對論恆星確實是動態穩定的,他將開始進行下一代重力波天文臺將在未來幾十年內提供必要的精度水平,以區分非常規的緊湊型天體和黑洞,可能為支持這種新型恆星的存在提供證據。